Una nuova membrana per le celle a combustibile

[Redazione di Hardware Upg]

Link alla notizia: http://www.hwupgrade.it/news/portati...ile_25369.html

Messo a punto dal MIT un nuovo materiale per la realizzazione dell'elettrolita nelle celle a combustibile, in grado di incrementare l'efficienza del 50%

Click sul link per visualizzare la notizia.

[omega726]

Scusate ma qui si parla di un materiale meno costoso da produrre del Nafion che ha inoltre una migliore efficenza....poi a fine articolo mi spiegano che questo materiale andrà a rivestire il Nafion....
Sono scemo io o la cella costerà di più perchè ci sarà oltre al Nafion il materiale che la riveste?
Non ha ne capo ne coda l'articolo così!

[axel619]

Se ho letto bene per adesso sono riusciti solo a rivestire il Nafion con questa nuova membrana, ma in prospettiva intendono sostituirlo completamente. La motivazione è dovuta al fatto che la nuova membrana non ha la conduttività del Nafion.
Gli attuali modelli sono già in vendita? Avevo letto di autonomie spettacolari, ma poi più nulla...

[Balzy]

Originariamente inviato da omega726

Scusate ma qui si parla di un materiale meno costoso da produrre del Nafion che ha inoltre una migliore efficenza....poi a fine articolo mi spiegano che questo materiale andrà a rivestire il Nafion....
Sono scemo io o la cella costerà di più perchè ci sarà oltre al Nafion il materiale che la riveste?
Non ha ne capo ne coda l'articolo così!

Il principale obiettivo è quello di impiegare il nuovo materiale a completa sostituzione del Nafion, in modo tale da arrivare ad un effettiva riduzione dei costi in fase di produzione, incrementando contemporaneamente l'efficienza delle batterie a combustibile.

E dire che basta saper leggere eh... per il momento è utile solo ad impermeabilizzare il Nafion (e quindi ad aumentare l'efficienza della batteria), più avanti si pensa di sostituirlo (e quindi oltre ad aumentare l'efficienza, a ridurre i costi).


Non spariamo a zero su tutti gli articoli di HWUpgrade please. Soprattutto su quelli fatti bene. Trovo questa news piuttosto interessante, un campo in cui si pensa poco è proprio quello delle batterie, che costano ancora un fottio di soldi e hanno una durata relativamente molto limitata.

[AleLinuxBSD]

Speriamo che queste innovazioni tecniche si traducano presto in minori costi di produzione in modo da favorirne la produzione su larga scala.

[lonewolf9640]

Originariamente inviato da Balzy

E dire che basta saper leggere eh... per il momento è utile solo ad impermeabilizzare il Nafion (e quindi ad aumentare l'efficienza della batteria), più avanti si pensa di sostituirlo (e quindi oltre ad aumentare l'efficienza, a ridurre i costi).


Non spariamo a zero su tutti gli articoli di HWUpgrade please. Soprattutto su quelli fatti bene. Trovo questa news piuttosto interessante, un campo in cui si pensa poco è proprio quello delle batterie, che costano ancora un fottio di soldi e hanno una durata relativamente molto limitata.

Senza contare che oltre al metanolo, esistono anche celle ad etanolo ( lo SPIRITO DI-VINO), che è molto meno pericoloso. E visto che quest'ultimo è relativamente economico da produrre,(http://www.hwupgrade.it/forum/showthread.php?t=1740419), credo che maggiori ricerche in questa direzione non possano altro che essere accolte con il massimo entusiasmo.

[NeroCupo]

Originariamente inviato da lonewolf9640

Senza contare che oltre al metanolo, esistono anche celle ad etanolo ( lo SPIRITO DI-VINO), che è molto meno pericoloso. E visto che quest'ultimo è relativamente economico da produrre,(http://www.hwupgrade.it/forum/showthread.php?t=1740419), credo che maggiori ricerche in questa direzione non possano altro che essere accolte con il massimo entusiasmo.

In realtà anche il metanolo non è che sia poi così pericoloso, ed è pure più economico: lo si distilla infatti dalla segatura; è che l'hanno demonizzato qui in italia/europa visto che è a basso costo e può facilmente sostituire l'alcool normale, evitando le accise.
In realtà, le informazioni relative alla pericolosità che girano in rete sono enormemente ingigantite; infatti, su una scala da 0 a 4 di pericolosità per l'uomo, negli USA gli viene conferito UNO, con una LC50 (dose letale necessaria per uccidere il 50% dei soggetti) pari a circa 5gr / Kg, ovvero 350gr per un uomo di 70 Kg, ovvero quasi mezzo litro di alcool puro, visto che la densità è di 0,79! Link: QUI
A dosi un po' inferiori può comunque provocare gravi problemi: cecità e simili, ma comunque gli esempi che girano in rete qui in ambito europeo sono in ogni caso esagerati.
Non siete ancora convinti?
Bene, sappiate che senza un patentino apposito non vi è possibile acquistare alcool metilico, in compenso si potrebbe acquistare un sacco di sostanze senza alcun problema che sono infinitamente più tossiche
NeroCupo

[IlNiubbo]

Originariamente inviato da lonewolf9640

Senza contare che oltre al metanolo, esistono anche celle ad etanolo ( lo SPIRITO DI-VINO), che è molto meno pericoloso. E visto che quest'ultimo è relativamente economico da produrre,(http://www.hwupgrade.it/forum/showthread.php?t=1740419), credo che maggiori ricerche in questa direzione non possano altro che essere accolte con il massimo entusiasmo.

L'etanolo ha il grosso problema dell'umidità: se non si toglie tutta l'acqua i motori per come sono progettati adesso funzionano molto male. Per questo risultato si deve fare una distillazione (che richiede una certa quantità di energia) e pervaporazione in cotrocorrente (che richiede qualcosa di + di un alambicco). Fatto ciò bisogna tenerlo ben protetto perchè tende ad assorbire l'umidità.

Per il link che hai messo vorrei sapere se i 15 centesimi tengono appunto conto dell'energia. Sarei anche curioso di sapere ogno quanto cambiare i filtri che fanno saltare la pervaporazione.

A quanto ne so io (ho fatto la tesi della triennale sulla produzione del bioetanolo e biodiesel) produrli costa dalle 2 alle 2.5 volte la produzione della benzina.

[IlNiubbo]

Originariamente inviato da NeroCupo

In realtà anche il metanolo non è che sia poi così pericoloso, ed è pure più economico: lo si distilla infatti dalla segatura; è che l'hanno demonizzato qui in italia/europa visto che è a basso costo e può facilmente sostituire l'alcool normale, evitando le accise.
In realtà, le informazioni relative alla pericolosità che girano in rete sono enormemente ingigantite; infatti, su una scala da 0 a 4 di pericolosità per l'uomo, negli USA gli viene conferito UNO, con una LC50 (dose letale necessaria per uccidere il 50% dei soggetti) pari a circa 5gr / Kg, ovvero 350gr per un uomo di 70 Kg, ovvero quasi mezzo litro di alcool puro, visto che la densità è di 0,79! Link: QUI
A dosi un po' inferiori può comunque provocare gravi problemi: cecità e simili, ma comunque gli esempi che girano in rete qui in ambito europeo sono in ogni caso esagerati.
Non siete ancora convinti?
Bene, sappiate che senza un patentino apposito non vi è possibile acquistare alcool metilico, in compenso si potrebbe acquistare un sacco di sostanze senza alcun problema che sono infinitamente più tossiche
NeroCupo

mi sa che tutte le restrizioni sull'alcol metilico sono dovute a quelle truffe col vino al metanolo degli anni '80 purtroppo.

[ilratman]

Originariamente inviato da IlNiubbo

A quanto ne so io (ho fatto la tesi della triennale sulla produzione del bioetanolo e biodiesel) produrli costa dalle 2 alle 2.5 volte la produzione della benzina.

costerebbe sempre 2.5 volte anche se se ne producesse in quantità come si produce la benzina adesso e una volta ammortizzati gli impianti??

non ne sono molto convinto.

altro punto a favore sarebbe la non dipendenza dal petrolio, cosa che non è del tutto da non tenere in considerazione, e la rigenerabilità delle fonti che possono essere molto varie.

solo che si deve regolamentare questa cosa e proibire per legge l'uso di granaglie o altre materie prime che vengono utilizzate per l'alimentazione umana che rischierebbero rincari ingiustificati e limitare la produzione di biocarburanti con materie vegetali tipo canna da zucchero o altri tipi di vegetazione come daltronde fanno da oltre 30 anni in brasile.

[IlNiubbo]

Originariamente inviato da ilratman

costerebbe sempre 2.5 volte anche se se ne producesse in quantità come si produce la benzina adesso e una volta ammortizzati gli impianti??

non ne sono molto convinto.

I costi elevati sono dovuti al fatto che la materia prima va coltivata raccolta lavorata. Solo in brasile la manodopera incide poco sul costo. Nonnostante questo anche lì devono detassare il bioetanolo per renderlo competitivo con la benzina. a questo si aggiunge il fatto che un litro di etanolo ha circa il 75% di energia di un litro di benzina.

altro punto a favore sarebbe la non dipendenza dal petrolio, cosa che non è del tutto da non tenere in considerazione, e la rigenerabilità delle fonti che possono essere molto varie.

solo che se cominci ad usare etanolo per lavorare l'etanolo i costi lievitano alla grande

solo che si deve regolamentare questa cosa e proibire per legge l'uso di granaglie o altre materie prime che vengono utilizzate per l'alimentazione umana che rischierebbero rincari ingiustificati e limitare la produzione di biocarburanti con materie vegetali tipo canna da zucchero o altri tipi di vegetazione come daltronde fanno da oltre 30 anni in brasile.

Aggiungo che in Brasile dovrebbero smetterla di abbattere foreste per coltivare la canna da zucchero, sennò l'ecologia del carburante (che comunque resta ad impatto ben diverso da zero) va a farsi benedire.

Per inciso la quantità di energia estratta dall'etanolo è circa lo 0,3% (al netto delle perdite e delle spese energetiche di lavorazione) di quella incidente sulla pianta durante la crescita.

[lucusta]

Originariamente inviato da IlNiubbo

L'etanolo ha il grosso problema dell'umidità: se non si toglie tutta l'acqua i motori per come sono progettati adesso funzionano molto male. Per questo risultato si deve fare una distillazione (che richiede una certa quantità di energia) e pervaporazione in cotrocorrente (che richiede qualcosa di + di un alambicco). Fatto ciò bisogna tenerlo ben protetto perchè tende ad assorbire l'umidità.

[OT]
mica vero...anzi, semmai e' il contrario!
l'etanolo idrato ha il problema che in miscela con la benzina ha separazione di fase, ma solo in ragione del 3% di etanolo idrato 90° in benzina (verde), mentre una miscela composta dal 44.5% di benzina verde e il 55.5% di etanolo idrato 90° e' perfettamente miscibile in un arco di temperature che va' da quelle piu' basse dell'antartico a quelle piu' alte della Death Valley in USA quando c'e' caldo.. (gli esperimenti li ho fatti la settimana scorsa), e finche' l'acqua e' in soluzione, non succede nulla ad un motore.
tant'e' che gia' oggi etanolo e metanolo vengono usati come additivi antidetonanti.
il reale problema e' che non conviene per un mezzo bifuel.
e' come il metano: se usi l'auto a benzina e metano, dovrai adattarla anche all'uso della benzina, con un rapporto di compressione che si aggira sui 10:1, quando il metano, con i suoi 120RON, puo' arrivare anche a 13-14:1, e visto che il rapporto di compressione e' funzione diretta con il rendimento del lavoro di una macchina termica, va' da se che sfrutti male il carburante (dove peraltro il metano ha un potere calorifico molto vicino a quello della benzina).
in pratica dovresti usare un carburante ad alto RON, ma che scaldi velocemente il motore, e poi convertire a metano; e il tutto s'identifica nell'acetone: accendi ad acetone, e dopo 2 minuti vai a metano, con una potenza superiore ad un pari motore a benzina del 15%, o meglio con consumi ridotti del 15%, o meglio con consumi del 30-40% in meno rispetto a quelli che si hanno oggi con una bifuel alimentata a metano (il che significa che o aumenti l'autonomia a pari serbatoio, o puoi alleggerire l'auto mettendo serbatoi piu' piccoli e leggeri).
stessa cosa con l'alcool etilico, che ha un AKI (AutoKnockIndex) di 116, e se idrato diventa addirittura 200, contro i 91AKi della benzina verde...
in questo caso l'acetone servirebbe per diminuire l'AKI, e far accendere piu' facilmente il motore.
il consumo, utilizzando rapporti di compresione adeguati, sarebbe lo stesso, ma con un carburante che ha 2/3 del potere calorifico della benzina (il che porta ad un aumento del 100% delle prestazioni se si confrontano i due carburanti a pari quantita' di aria utilizzata).
con il metanolo e' anche meglio...
ad oggi andare ad alcool etilico idrato (e magari denaturato, come si vede su alcuni video di youtube e come ha mostrato qualche trasmissione televisiva), non conviene solo perche' ci sono delle modifiche corpose da fare ad un motore, in modo da sfruttare bene il carburante (in pratica e' come se si andasse con la benzina ad un costo di 2 euro/litro).

scusate la divagazione.

per la news, e' come se avessero rivestito di goretex la membrana... interessante non solo per le generatori a metanolo diretto, ma anche per quelli ad alluminio.

[lucusta]

Originariamente inviato da IlNiubbo

Aggiungo che in Brasile dovrebbero smetterla di abbattere foreste per coltivare la canna da zucchero, sennò l'ecologia del carburante (che comunque resta ad impatto ben diverso da zero) va a farsi benedire.

Per inciso la quantità di energia estratta dall'etanolo è circa lo 0,3% (al netto delle perdite e delle spese energetiche di lavorazione) di quella incidente sulla pianta durante la crescita.

mi dispiace contraddirti ancora, ma e' un'argomento che sto' sviscerando da qualche tempo, e probabilmente ho piu' notizie....
e' vero che in brasile coltivano la canna da zucchero per produrre l'etanolo, ma non e' mica vero che sia l'unico modo per farlo...
esistono impianti biotecnologici (ed il primo e' attivo in Canada), che producono per via enzimatica l'etanolo dalla cellulosa, percio' da amidi complessi e non da zuccheri.
esistono piante naturali che hanno una crescita mostruosa in altezza, con fusti in cellulosa: sono una particolare specie di bambu cinese, che cresce anche 50cm al giorno arrivando a 20 mt di altezza.. in cina e' una pianta infestante..
unisci le due cose e troverai che la resa di un ettaro a bambu giganti usando impianti per la lavorazione di cellulosa, non e' la stessa dello stesso ettaro coltivato a barbabietola, per la quale ci vuole anche un terreno fertile da sottrarre a coltivazioni per il sussidio umano.
ti dico di piu': l'impianto l'ha proggettato un ingegnere italiano 70enne, e quando l'ha proposto ad alcuni comuni italiani, mostrando che solo con la raccolta delle potature delle piante nella citta' avrebbero mandato l'intera flotta comunale ad alcool, ripagandosi l'impianto in 1 anno, questi hanno rifiutato perche' increduli...

[Rubberick]

ma al mit non preparavano la gente per giocare a blackjack? xD

[lucusta]

no, quello lo facevano nel tempo libero...
http://en.wikipedia.org/wiki/MIT_Blackjack_Team

[xeal]

In parte, i biocombustibili si potrebbero produrre anche dagli scarti della produzione agricola. Annualmente, svariate tonnellate di frutta (e non solo) vengono buttate via per mantenere stabile il prezzo di mercato (e per vari accordi internazionali sulle quote di produzione): in tempi di "magra" con il petrolio alle stelle si potrebbe anche consentire la vendita (naturalmente a basso costo) delle quantità eccedenti da destinare ad usi non alimentari (non pensiamo solo all'autotrazione: ciò che brucia e produce energia si può anche usare in un impianto termoelettrico). La possibilità di estrarre etanolo dalla cellulosa mi fa pensare che si potrebbero utilizzare anche parti non edibili di piante stagionali, oltre che erbacce estirpate per preparare le colture (laddove le stesse parti non vengano già impiegate come mangime per animali); naturalmente, in aggiunta ai biocarburati producibili con i rifiuti organici (aggiungerei anche i prodotti alimentari che vanno a male/vengono buttati via quotidianamente nei vari mercati e supermercati perchè rimasti invenduti e non più freschi - alla fine, parleremo ovviamente di diversi tipi di combustibile: etanolo, metano, ecc.).

Per quanto riguarda i rapporti di compressione, ricordo di aver letto di un progetto italiano di un motore di tipo wankel con rapporto di compressione modificabile "a caldo" (un po' come i rapporti stechiometrici vengono aggiustati in base alle misurazioni della sonda lambda). Poi c'era una ditta in Florida (o in California) che sosteneva di poter ricavare ingenti quantità di biocombustibile dalle bucce degli agrumi, ma non ne ho più sentito parlare... Comunque, rimango un aficionado dei motori elettrici per autotrazione

[xeal]

Dimenticavo la possibilità di reperire cellulosa dagli scarti della produzione del legno (mobilifici, cartiere, quotidiani e riviste buttati via, o rimasti invenduti - oltretutto, mi pare che una recente ricerca abbia dimostrato la non convenienza del ricilaggio della carta, magari il riutilizzo per la produzione di etanolo potrebbe avere un bilancio migliore...)

[lucusta]

esistono gia' dei motori a compressione variabile, sono i turbocompressi...
motori aspirati a compressione variabile sono stati studiati dalla honda (un cr125 2T con sulla testa un pistone idraulico che spostava la calotta interna della testa, e una moto 4T igezione diretta che ha vinto la paris-dakar), mente e' allo studio un motore Volvo a bancata oscillante, pur essendo anche questo turbocompresso (la bancata dei cilindri e' incerniata su un asse spostato rispetto a quello dell'albero motore; facendo ruotare la bancata su questo asse di pochi gradi si cambia la compressione).

questa invenzione della news, come altre su altri tipi di batterie, o sui carburanti, sono malviste, perche' sposterebbero gli interessi economici in altri luoghi.

[xeal]

Di interessi economici, dietro, ce ne sono fin troppi... ma le diligenze non fermarono l'avanzata della ferrovia...

Da un lato, in genere quelli che sono i principali attori economici nel presente difficilmente continuano ad esserlo dopo un salto evolutivo, e quindi tendono a ritardare il più possibile il salto... dall'altro, però, gli stessi sperano sempre di riuscire a riciclarsi quando avviene l'inevitabile, e quindi devono cercare in qualche modo di premunirsi in anticipo... in particolare, le varie compagnie petrolifere fanno (o fingono di fare) qualche investimento in altre direzioni, perchè sanno bene che il petrolio continuerà ad essere un business ancora a lungo, ma non per sempre. Se la sperimentazione sul bambu gigante dovesse dare i frutti sperati, potrebbero diventare la via d'uscita per salvare capra e cavoli: da un lato potrebbero arrivare investimenti statali (o incentivazioni varie, anche sottoforma di sgravi fiscali per le benzine "miste" ), dall'altro le stesse compagnie petrolifere potrebbero vederci un modo per preservare e anzi migliorare il proprio business, ottenendo un prodotto a basso costo con cui "allungare" le proprie benzine (e abbassarne il prezzo, accontentando i consumatori, pur facendo in modo di mantenere un margine di guadagno ottimale), ricavandone anche un'arma "impropria" con cui negoziare una percentuale maggiore sulle vendite al barile con i Paesi produttori (gli Arabi oggi fanno la parte del leone; ciononostante le compagnie internazionali sguazzano nell'oro), perchè sarebbero loro a decidere, grossomodo, in che proporzioni effettuare la miscela (soprattutto se è vero che si può arrivare fino a circa il 60% di etanolo). Questo porterebbe anche una riduzione del costo del petrolio, e una riduzione notevole delle possibilità di specularci sopra, rendendo meno doloroso il suo esaurimento, ma condurrebbe anche a preservarne "l'esistenza", e quindi il relativo business, più a lungo (unitamente all'adozione di altre forme "complementari" di produzione e di energia, e di polimeri organici, e di tutto ciò che oggi si ottiene dal petrolio, oltre che ad una forma estensiva di riciclaggio). E intanto i produttori avrebbero tutto il tempo e l'opportunità di riconvertire il proprio business: dalla bonifica di aree desertiche quel tanto che basta per renderle adatte alla coltura di piante destinate alla produzione di biocarburanti (tra cui anche eventuali ogm appositamente creati), alla creazione di grandi impianti termosolari (o fotovoltaici, qualora questa tecnologia - che non mi piace troppo - dovesse progredire fino a diventare vantaggiosa) per la produzione di energia elettrica da esportare già "impacchettata" in grosse batterie next-gen ad altissima densità, oppure su elettrodotti basati su nanowires, a bassissimo voltaggio e resistenza quasi nulla; oppure un misto di tutto ciò (evito considerazioni ancora più fantasiose sulla possibile crescita del fabbisogno energetico mondiale dovuta all'incremento delle missioni spaziali nel tentativo di colonizzare nuovi mondi, rese possibili solo da costi di attuazione complessivamente più ridotti )

[lucusta]

il tuo raginamento fila, se fossimo in un mondo ideale...
purtroppo le compagnie petrolifere vedrebbero calare la loro produzione in proporzione alla percentuale di benzina usata, ed in effetti e' proprio questo che fa' aumentare il prezzo della benzina!
a scapito di una maggiore richiesta dai paesi in via di sviluppo, il prezzo sale perche' le auto consumano meno (dal '70 ad oggi le auto consumano mediamente la meta'); visto che conviene usare un carburante ad alto tasso alcolico (l'etanolo e' miscibile in benzina in tutte le sue proporzioni, e' quello idrato, con acqua, che e' miscibile non fino al 60%, ma dal 55% al 99.9% della mix alcool idrato/benzina) usando E75 (75% etanolo puro/25% benzina) o E85, la loro vendita di carburante diminuirebbe in proporzione, e percio' aumentano il prezzo in tale misura, ossia tra' 10 anni paghermo la benzina 3 volte quello che paghiamo ora!

in effetti l'incremento del costo del grano e del riso e' dovuto proprio alla razia fatta dalle compagnie petrolifere per produrre i biocarburanti, ma questa repentina acquisizione di materia prima ha portato a un inalzamento del costo dei generi alimentari di prima necessita' ed all'aumento della benzina stessa; a questo punto viene spontaneo pensare che c'e' qualcuno che sta' scoraggiando l'uso di tali carburanti evidenziandone il punto debole: i cereali servono a sfamare il 3° mondo, non a far camminare il 1°!
infatti l'OMS ha chiesto a tutti gli stati di posticipare l'uso massivo dei biocarburanti di almeno 5 anni....
sembra percio' che l'ipotesi che ho fatto non sia tanto campata in aria, ossia che le compagnie petrolifere hanno ottenuto quello che volevano: adottare pian piano biocarburanti in modo da aver il tempo di aumentare il prezzo della benzina senza far gridare allo scandalo.
te lo immagini se domani consentono l'uso massivo di E85, ma ti ritrovi con la benzina a 4 euro/litro, mentre l'E85 a 1.5 euro/litro? come ci rimarresti? correresti a comprare una macchina che vada a E85, non contando pero' che il costo della benzina messa in quel carburante costera' sempre 4 euro/litro, garantendo alle compagnie di petrolifere lo stesso guadagno con meno prodotto venduto...